【题文】(物理卷·2015届江苏省盐城中学高三上学期开学考试(2014.08))12、如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足:,式中k为霍尔系数, d为霍尔元件两侧面间的距离。电阻R远大于RL,霍尔元件的电阻可以忽略,则( )
A.霍尔元件前表面的电势低于后表面
B.若电源的正负极对调,电压表将反偏
C.IH与I成正比
D.电压表的示数与RL消耗的电功率成正比
【答案】【知识点】霍尔效应及其应用;电势差.L5
【答案解析】CD解析: A、根据电流周围存在磁场,结合安培定则可知,磁场的方向,而电子移动方向与电流的方向相反,再由左手定则可得,电子偏向内侧,导致前表面的电势高于后表面,故A错误;B、当电源正负对调后,磁场虽反向,而电子运动方向也反向,由左手定则可知,洛伦兹力的方向不变,则电压表将不会反偏,故B错误;C、如图所示,霍尔元件与电阻R串联后与RL并联,根据串并联特点,则有:IHR=(I-IL)RL;因此则有IH与I成线性关系,故C错误;D、根据U=k,且磁感应强度大小B与I成正比,即为B=K′I,又IH与I成正比,结合P=UI,因此:U=,则有U与PRL成正比,故D正确;故选:D.
【思路点拨】A、根据通电导线产生磁场,带电粒子在电场力作用下加速,而磁场力的作用下偏转,由左手定则可知,偏转方向,得出电势高低;B、由电源的正负极变化,导致电子运动方向也变化,由左手定则可知,电子的偏转方向,从而即可求解;C、根据并联电压相等,可知,电流与电阻成反比,即可求解;D、根据IH与I的关系,结合U=k,及P=IU,即可求解.考查电流形成的条件,理解左手定则与安培定则的应用,注意串并联电路的特点,掌握理论推理的方法:紧扣提供信息,结合已有的规律.